第2章 組成細胞的分子【高效精準復(fù)習】 高一生物單元必背知識清單（人教版2019必修1）

第2章組成細胞的分子第1節(jié)細胞中的元素和化合物一、組成細胞的元素1.生物界與無機自然界的元素種類：統(tǒng)一性含量：差異性（原因：細胞生命活動所需要的物質(zhì)，是有選擇的從無機自然界獲?。?.組成細胞的元素分類①種類：細胞中常見的化學元素有20多種。②分類（根據(jù)含量多少）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。③含量較高的元素（基本元素）：C、H、O、N。注意：大量元素和微量元素都是生物體所必需的;生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物所必需的元素，如Pb④細胞中基本元素含量的比較：細胞鮮重：O>C>H>N細胞干重：C>O>N>H⑤細胞鮮重中數(shù)量最多的元素是H，含量最多的是O二、組成細胞的化合物(1)組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在(2)種類無機化合物：水，無機鹽有機化合物：蛋白質(zhì)，糖類，脂質(zhì)，核酸(3)細胞中含量最多的化合物是水。細胞中含量最多的有機化合物是蛋白質(zhì)三、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)50～50～65℃水浴加熱還原糖＋斐林試劑―-----------→磚紅色沉淀脂肪＋蘇丹Ⅲ染液―→橘黃色蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑―→紫色2．實驗注意事項(1)還原糖的檢測①材料的選擇：還原糖含量高,白色或接近白色的植物組織樣液,例：梨勻漿。②斐林試劑使用方法a.甲、乙液必須等量混合均勻再使用。b.水浴加熱(50～65℃)。c.現(xiàn)配現(xiàn)用。③不能選甘蔗，甜菜做實驗材料，因其所含蔗糖為非還原糖，不能與斐林試劑發(fā)生顏色反應(yīng)④不能選西瓜做實驗材料，雖含還原糖，但西瓜本身的紅色可能會掩蓋反應(yīng)后生成的磚紅色(2)脂肪的檢測①唯一需要顯微鏡觀察的實驗②用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色(3)蛋白質(zhì)的檢測①先加A液1ml，目的:使試管中的溶液呈堿性②再加B液4滴，目的：蛋白質(zhì)中的肽鍵與Cu2＋在堿性條件下發(fā)生紫色反應(yīng)③雙縮脲試劑B液的量不能過多,因為過多的雙縮脲試劑B液會與雙縮脲試劑A液反應(yīng)生成Cu(OH)2,使溶液呈藍色進而掩蓋實驗生成的紫色(4)斐林試劑雙縮脲試劑甲液：0.1g/mL的NaOH溶液A液：0.1g/mL的NaOH溶液乙液：0.05g/mL的CuSO4溶液B液：0.01g/mL的CuSO4溶液甲液和乙液等量混合均勻使用先加A液再加B液第2節(jié)細胞中的無機物一、細胞中的水1.水的存在形式及主要作用存在形式自由水結(jié)合水概念細胞中以游離的形式存在的水細胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合的水含量約占細胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%功能①細胞內(nèi)的良好溶劑②參與細胞內(nèi)的生化反應(yīng)③為細胞提供液體環(huán)境④運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分2.自由水與結(jié)合水的關(guān)系降溫升溫升溫升溫升溫(2)自由水與結(jié)合水相對含量與細胞代謝的關(guān)系①關(guān)系細胞內(nèi)自由水所占比例越大，細胞代謝越旺盛細胞內(nèi)結(jié)合水所占比例越大，細胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強②實例種子曬干,自由水含量降低,細胞代謝水平降低,便于儲藏北方冬小麥在冬天來臨前,自由水比例降低,結(jié)合水比例上升,以避免氣溫下降時自由水過多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身。3.水的特點（非重點，了解）(1)水是良好的溶劑的原因：水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對稱分布,使水分子成為一個極性分子。帶有正電荷或負電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合,因此水是良好的溶劑。(2)水在常溫下能夠維持液體狀態(tài),具有流動性的原因：氫鍵不斷地斷裂,又不斷地形成(3)水的溫度相對不容易發(fā)生改變的原因：由于氫鍵的存在,水具有較高的比熱容,使水的溫度相對不容易發(fā)生改變,對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。二、細胞中的無機鹽1.存在形式：大多數(shù)無機鹽以離子形式存在,少數(shù)與其他化合物結(jié)合2.無機鹽的作用：(1)維持細胞的酸堿平衡(2)維持細胞和生物體的生命活動(3)維持滲透壓平衡(4)構(gòu)成細胞中某些復(fù)雜的化合物3.舉例細胞中常見無機鹽的作用Fe是血紅素（血紅蛋白）的組成成分Mg是葉綠素的成分P是組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化合物的成分Ca2＋鈣過低時，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣過高時，會患肌無力Na＋缺乏會引起神經(jīng)肌肉細胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛，無力等4.生理鹽水常用的是質(zhì)量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時,應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑,以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。第3節(jié)細胞中的糖類和脂質(zhì)細胞中的糖類1.功能：主要的能源物質(zhì)2.元素組成：C、H、O，簡寫為（CH2O）核糖3.分類核糖動植物共有脫氧核糖五碳糖動植物共有脫氧核糖五碳糖單糖單糖葡萄糖果糖植物特有葡萄糖果糖植物特有半乳糖動物特有六碳糖蔗糖：（果糖+葡萄糖）植物特有蔗糖：（果糖+葡萄糖）植物特有麥芽糖：（葡萄糖+葡萄糖）植物特有乳糖：（半乳糖+葡萄糖）動物特有二糖二糖糖類淀粉：植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)淀粉：植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)糖原：動物體內(nèi)的儲能物質(zhì)纖維素：植物細胞壁的主要成分幾丁質(zhì)：存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中多糖多糖4.①單糖：不能被水解，可直接被細胞吸收兩分子單糖脫水縮合形成二糖，一般要水解成單糖才能被細胞吸收比如葡萄糖可以口服，也可以注射，蔗糖只能口服不能注射②所有單糖，二糖中麥芽糖和乳糖是還原糖，可以和斐林試劑反應(yīng)，出現(xiàn)磚紅色沉淀③糖原分為肝糖原(可分解為葡萄糖）和肌糖原（不可分解為葡萄糖）④并不是所有的糖類都是甜的，比如：淀粉，纖維素⑤并不是所有的糖類都是能源物質(zhì)，比如;核糖，脫氧核糖，纖維素構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)，不做能源物質(zhì)⑥生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖的形式存在⑦幾丁質(zhì)的用途：廢水處理，食品包裝紙和添加劑，人造皮膚細胞中的脂質(zhì)1.元素組成:主要是C、H、O,有些脂質(zhì)還含有N和P。2.化學性質(zhì):脂質(zhì)分子結(jié)構(gòu)差異很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑。與糖類不同的是，脂質(zhì)分子中氫氫多氧少。3.分類種類作用脂肪

三酰甘油/甘油三酯(C、H、O)①主要的儲能物質(zhì)②隔熱保溫③緩沖減壓，保護內(nèi)臟器官磷脂

(C、H、O、N、P)構(gòu)成細胞膜、細胞器膜重要成分

固醇(C、H、O)

膽固醇

構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸

性激素

促進人和動物生殖器官的發(fā)育、生殖細胞的形成

維生素D促進人和動物腸道對Ca、P的吸收飽和脂肪酸：主要是植物脂肪，室溫下是液態(tài)飽和脂肪酸：主要是植物脂肪，室溫下是液態(tài)不飽和脂肪酸：主要是動物脂肪，室溫下是固態(tài)脂肪酸5.磷脂由甘油，脂肪酸，磷酸及其他衍生物構(gòu)成首先，供細胞利用首先，供細胞利用多余，合成糖原再多余，轉(zhuǎn)化成脂肪和某些氨基酸血液中的葡萄糖1.血液中的葡萄糖食物中的脂肪被消化吸收后，在皮下結(jié)締組織等處以脂肪組織的形式儲存起來糖類和脂肪間轉(zhuǎn)化程度有明顯差異：糖類在供應(yīng)充足的情況下,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪；而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙,引起供能不足時,才會分解供能,而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的承擔著一、蛋白質(zhì)的功能功能舉例結(jié)構(gòu)蛋白羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等的成分主要是蛋白質(zhì)催化絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)運輸血紅蛋白能運輸氧；載體蛋白調(diào)節(jié)（信息傳遞）胰島素等蛋白質(zhì)類激素能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動免疫（防御）抗體可抵御抗原的侵害二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸(作為手術(shù)縫合線的膠原蛋白質(zhì)之所以能被人體組織吸收，是因為膠原蛋白被分解為可以被人體吸收的氨基酸。)必需氨基酸：8種，人體細胞不能合成，必須從外界環(huán)境種獲?。讛y來一本亮色書）非必須氨基酸必需氨基酸：8種，人體細胞不能合成，必須從外界環(huán)境種獲取（甲攜來一本亮色書）非必須氨基酸：13種，人體細胞能夠合成組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸（21種）2.氨基酸結(jié)構(gòu)通式：3.每種氨基酸至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH),連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接著一個H和一個R基4.氨基酸的組成元素：至少含有C、H、O、N5.各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸之間通過脫水縮合連接：一個氨基酸分子的氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(—COOH)相連接,同時脫去一分子的水。2.氨基酸脫水縮合過程相關(guān)計算公式：①脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝水解需水數(shù)；②蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸平均相對分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)－18×脫水數(shù)；③至少氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)；④至少羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)；⑤氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基的總數(shù)－肽鍵數(shù)；⑥羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)。（注：環(huán)狀肽脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)；環(huán)狀肽主鏈上沒有游離的氨基和羧基，若有，只在R基上3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因①構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同②肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因：蛋白質(zhì)功能具有多樣性（結(jié)構(gòu)決定功能）。5.蛋白質(zhì)變性破壞的是空間結(jié)構(gòu)，肽鍵還在，還可與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)形成紫色6.加酒精、加熱、加酸，會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，且變性不可逆。7.雞蛋、肉類煮熟易消化,原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散,容易被蛋白酶水解第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者一、核酸的種類及其分布1.核酸種類①脫氧核糖核酸簡稱DNA②核糖核酸簡稱RNA2.核酸分布：①真核細胞中DNA主要分布在細胞核中,線粒體﹑葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA。RNA主要分布在細胞質(zhì)中。②原核細胞中DNA主要分布在擬核，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。二.核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1.核酸的基本組成單位——核苷酸2.核苷酸組成：磷酸、五碳糖、含氮堿基根據(jù)五碳糖的不同分為兩類核苷酸：脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸①脫氧核糖核苷酸：構(gòu)成DNA的基本單位②核糖核苷酸：構(gòu)成RNA的基本單位3.堿基：A腺嘌呤，C胞嘧啶，G鳥嘌呤，T胸腺嘧啶（DNA特有），U尿嘧啶（RNA特有）4.DNA指紋獲得遺傳信息的根本原因：生物的遺傳信息儲存在DNA分子中，而且每個個體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點5.核酸功能：核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳，變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用6.DNA一般是雙鏈，RNA一般是單鏈生物類別核酸種類核苷酸種類堿基種類遺傳物質(zhì)例子有細胞結(jié)構(gòu)的生物（真核生物和原核生物）2種（DNA和RNA）8種（4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸）5種（A,T,G,C,U）只有DNADNA病毒1種（DNA）4種脫氧核苷酸4DNA噬菌體RNA病毒1種（RNA）4種核糖核苷酸4RNAHIV、SARS病毒，流感病毒，煙草花葉病毒，新冠病